Tính gián đoạn đa fractal của độ loạn chảy Euler và Lagrange trong các trường nhiệt độ đại dương và sinh vật phù du

Nonlinear Processes in Geophysics - Tập 3 Số 4 - Trang 236-246
Laurent Seuront1, François G. Schmitt2,3, Daniel Schertzer2, Yvan Lagadeuc1, S. Lovejoy4
1Station Marine de Wimereux, CNRS-URA 1363, Université des Sciences et Technologie de Lille, 28 avenue Foch, BP 80, 62930 Wimereux, France
2Laboratoire de Météorologie Dynamique, CNRS/UPR 1211, Université Pierre et Marie Curie, Tour 15, BP 99, 4 place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France
3now at the Institut Royal Météorologique, Section Climatologie Dynamique, 3 avenue Circulaire, 1180 Bruxelles, Belgium
4Physics Dept., McGill University, 3600 University St., Montréal, H3A 2T8, Canada

Tóm tắt

Tóm tắt. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày bằng chứng rằng tính gián đoạn của độ loạn chảy Euler và Lagrange trong các trường nhiệt độ đại dương và sinh vật phù du là đa fractal và hơn nữa có thể được phân tích với sự trợ giúp của các đa fractal phổ quát. Chúng tôi phân tích chuỗi thời gian của nhiệt độ và độ phát sáng in vivo được thu thập từ một thiết bị nổi ở vùng nước ven biển hỗn hợp của kênh Anh phía đông. Hai kỹ thuật phân tích được sử dụng để tính toán các tham số đa fractal phổ quát cơ bản, mô tả tất cả các thống kê về sự dao động của độ loạn: phân tích hệ số chức năng cấu trúc bất biến theo tỷ lệ ζ(q) và kỹ thuật Mô men kép. Ở các thang đo nhỏ, chúng tôi không phát hiện thấy sự khác biệt đáng kể nào giữa hành vi đa fractal phổ quát của nhiệt độ và độ phát sáng trong khuôn khổ Euler. Điều này hỗ trợ giả thuyết rằng độ phát sáng được truyền dẫn một cách thụ động theo dòng chảy như nhiệt độ. Một mặt, chúng tôi chỉ ra rằng các phép đo quy mô lớn là Lagrange và thực tế chúng tôi thu được cho sự dao động nhiệt độ một phổ công suất ω2 tương ứng với việc mở rộng lý thuyết của một chất vô hình thụ động Lagrange. Hơn nữa, chúng tôi chỉ ra rằng sự dao động nhiệt độ Lagrange là đa thang và gián đoạn. Mặt khác, độ dốc phẳng hơn ở các thang đo lớn của phổ công suất độ phát sáng chỉ ra rằng sinh vật phù du ở các thang đo này là một chất "hoạt động sinh học".

Từ khóa

#độ loạn chảy #đa fractal #nhiệt độ đại dương #sinh vật phù du

Tài liệu tham khảo